Metalna veza: mehanizam formaciju. Metal Chemical Communication:

Trenutno poznatih kemijskih elemenata u periodnom sistemu su podijeljeni proizvoljno u dvije grupe: metala i nemetala. Da bi postao ne samo elemenata i jedinjenja, hemikalije može reagirati međusobno, oni treba da postoje u obliku jednostavnih i složenih spojeva.

To je razlog zašto neki elektroni pokušavaju da usvoje, a drugi - da daju. Obnavljanje jedni druge tako da čine različite elemente i kemijske molekule. Ali ono što im omogućava da se drže zajedno? Zašto postoji takva stvar snage, da se uništi koja nadilazi čak i najtežih instrumenata? I drugi, obrnuto, uništava i najmanji utjecaj. Sve je to zbog formiranja raznih vrsta hemijskih veza između atoma u molekuli formiranju specifične kristalne rešetke strukture.

Vrste hemijskih veza u jedinjenja

Ukupno mogu razlikovati četiri glavne vrste hemijskih veza.

1. Kovalentne nepolarnim. Formirana između dva identična nemetala zbog razmjene elektrona, formiranje zajedničkih elektronskih parova. U obrazovanju, što je prisustvovao nesparenih valentnih čestica. Primjeri: halogeni, kisik, vodik, dušik, sumpor, fosfor.
2. Polar kovalentne. Formirana između dva različita nemetala ili između vrlo slaba na svojstva metala i nemetala slaba u elektronegativnosti. Osnovne i opće elektronskih parova i vuče ih da je atom, čiji elektron afinitet iznad. Primjeri: NH _{3, SiC,} P ₂ O ₅ i drugih.
3. Vodikova veza. Najnestabilniji i slab, formira se između visoko elektronegativniji atom jednog molekula, a drugi pozitivan. Ovo se događa najčešće kada rastvorene supstance u vodi (alkohol, amonijak i tako dalje). Zahvaljujući takva veza može postojati makromolekule proteine, nukleinske kiseline, složenih ugljenih hidrata, i tako dalje.
4. Ionska veza. Formirana zbog elektrostatičkog atraktivan snage raznozaryazhennyh iona metala i nemetala. Što je veća razlika u ovom indeksu, izraženiji je jonsku prirodu interakcije. Primjeri jedinjenja: binarni soli, kompleksni spoj - alkalni.
5. Metalik obveznica, koji je mehanizam stvaranja i imovine koja će se raspravljati dalje. Formirana u metalima, njihove legure raznih vrsta.

Postoji takva stvar kao što je jedinstvo kemijski obveznica. To samo kaže da je nemoguće da se razmotri svaku vezu reper. Oni su sve samo simbol jedinice. Na kraju krajeva, osnova svih interakcija je jedan princip - elektronnostaticheskoe interakcije. Stoga, jonski, metalik, kovalentnim vezama i vodik imaju jednu kemijske prirode i samo graničnim slučajevima jedni drugima.

Metala i njihovih fizičkih osobina

Metali nalaze se u velikoj većini svih kemijskih elemenata. To je zbog svoje posebne osobine. Značajan dio koji je dobila od osobe do nuklearne reakcije u laboratoriju, oni su radioaktivni sa kratkim poluraspada.

Međutim, većina - su prirodne elemente koji čine cijeli kamenja i ruda, dio od najvažnijih sastojaka. Upravo zbog tih ljudi su naučili da se baci legura i proizvesti puno odličnih i važnih proizvoda. To je kao što su bakar, željezo, aluminij, srebro, zlato, krom, mangan, nikal, cink, olovo i drugi.

Za sve metale može identificirati zajedničke fizičke osobine, što objašnjava formiranje dijagrama metalik obveznica. Koje su to karakteristike?

1. Poslušnost i duktilnost. Poznato je da su mnogi metali mogu se spustio čak do tačke folije (zlatna, aluminij). Od ostalih dobiti žice, metal fleksibilan listova, članci sposoban deformira fizički utjecaj, ali onda se oporavi od njegovog prestanka. To su osobine metala i naziva se poslušnost i žilavosti. Razlog za ovu funkciju - vrsta metala link. Iona i elektrona u kristalno slajd u odnosu jedni druge bez prekida, što omogućava da se sačuva integritet cijele strukture.
2. Metalik sjaj. To se objašnjava metalik obveznica, mehanizam formiranja njegove karakteristike i mogućnosti. Dakle, nije sve čestice su u stanju apsorbirati ili reflektiraju svjetlost valovi jednake dužine. Atomi većina metala i odražavaju kratkotalasnih sunčevi postati znatno uniformi srebrnasto boja, bijela, blijedo plavičasta nijansa. Izuzeci su bakra i zlata, njihova boja je crvenkasto-žute i crvene, respektivno. Oni su u stanju da odražavaju više-valne duljine zračenja.
3. Termička i električna provodljivost. Ove osobine objasniti kristalne rešetke strukture i na taj njegovo formiranje ostvaruje metalik tip obveznica. Zbog "elektronski gas" kreću unutar kristala, električne struje i topline brzo i ravnomjerno raspoređena među svim atomima i jona i odvija se kroz metal.
4. Čvrstom agregatnom stanju u normalnim uvjetima. Evo, jedini izuzetak je živa. Svi drugi metali - je nužno jaka, čvrsta veza, kao i njihove legure. To je ujedno i rezultat činjenice da u prisustvu metala obveznica. Mehanizam formiranja ove vrste čestica vezivanja imovine potpuno potvrđeno.

Ovaj osnovni fizičke karakteristike za metale, što objašnjava i određuje formiranje upravo dijagram metalik obveznica. Bitnim sastojcima takvih metoda je da se metal atoma elemenata, njihove legure. To je za njih čvrstu i tekućem stanju.

Metalik tip kemijska veza

Koja je njegova funkcija? Stvar je u tome da je takav odnos se formira ne raznozaryazhennyh iona i elektrostatičkog privlačenja, a ne zbog razlike u elektronegativnosti i dostupnosti slobodnih elektronskih parova. Tj jonske, metalik, kovalentna veza imati nekoliko različitih karaktera i posebnosti povezivanja čestica.

Svi metali su inherentne karakteristike kao što su:

• male količine elektrona u vanjskoj razini energije (osim nekih izuzetaka, za koje može biti 6,7 i 8);
• veliki atomski radijus;
• niskoenergetske ionizacije.

Sve ovo doprinosi lako odvajanje nesparenih elektrona na vanjskoj jezgri. U ovom slučaju, slobodno orbitale atoma i dalje puno. Shema metalik vezivanja samo će pokazati više ćelija preklapanja različitih orbitalnih atoma između sebe, što rezultira u intracrystalline i formiraju zajednički prostor. On služi elektrona iz svakog atoma koje počinju slobodno lutaju na različitim dijelovima rešetke. Periodično, od kojih je svaki vezan za iona u kristalu jedinicu i pretvara ga u atom, a zatim ponovo u nizu, formiranje ion.

Dakle, metalik obveznica - je veza između atoma, iona i slobodnih elektrona u ukupnom metal kristal. Elektron oblak, slobodno kretati unutar strukture, naziva "elektronski gas". To je objašnjeno na njih, većina fizičkih svojstava metala i njihovih legura.

Kako konkretno provodi metalik hemijske veze? Primjeri su različiti. Razmotrimo komad litija. Čak i ako ga uzmete veličine graška, postoje hiljade atoma. Dakle, zamislimo da je svaki od tih hiljada atoma daje valence electron u jedan zajednički kristalni prostora. U isto vrijeme, znajući elektronske strukture elementa, možete vidjeti broj slobodnih radnih orbitala. Na svom litijum je 3 (drugi p-orbitalni nivo energije). Tri svaki atom desetina hiljada - to je zajednički prostor unutar kristala, pri čemu je "elektronski gas" slobodno kreće.

Supstanca uvijek jak metalik obveznica. Na kraju krajeva, elektronski gas ne dozvoljava kristal da padne, ali samo prebacuje slojeva i onda ne oporavi. Sija imaju određenu gustinu (obično Visoko), topivosti, poslušnost i duktilnost.

Gdje drugdje shvatio metalik obveznica? Primjeri tvari:

• metala kao jednostavnim građevinama;
• sve metalne legure jedni sa drugima;
• svih metala i njihovih legura u tečnom i čvrstom stanju.

Konkretni primjeri su jednostavno neverovatan iznos, jer je metal u periodnog sistema, više od 80!

Metalna veza: mehanizam formiranja

Ako uzmemo u obzir da u opštem smislu, glavne tačke smo gore navedene. Dostupnost atomskih orbitala i elektroni lako odvojiti od jezgra zbog niske energije ionizacije - su osnovna uvjeta za formiranje ovaj vid komunikacije. Dakle, čini se da se sprovodi između sljedećih čestica:

• atoma u kristalnu rešetku;
• slobodnih elektrona, koji su bili na valenciju metal;
• jona u kristalnu rešetku.

Rezultat - metalni obveznica. Mehanizam formiranja uglavnom izražava sljedeći unos: Me ^{0 -} e - ↔ meni ^{n +.} Iz dijagrama očito, metalne čestice su prisutne u kristalu.

Kristali se mogu imati različite oblike. To zavisi od materijala s kojim se bavimo.

Vrsta metala kristala

Ova struktura metala ili njegovih legura ima vrlo gustu pakovanje čestica. Pruža iona u kristalu lokacijama. Same rešetke mogu biti različitih geometrijskih oblika u prostoru.

1. Obemnotsentricheskaya kubnih rešetke - alkalni metali.
2. Hexagonal kompaktna struktura - sve alkalne, osim barij.
3. Granetsentricheskaya kubnih - aluminij, bakar, cink, mnogi prelazni metali.
4. Romboedarski struktura - živa.
5. Tetragonska - indijum.

Na teške metale i donji nalazi se u periodnom sistemu, teže je pakovanje i prostorne organizacije kristala. Kada se to čelik kemijska veza, primjeri koji se mogu smanjiti za svaki postojeći metal je odlučujući u izgradnji kristala. Legure imaju vrlo raznolik organizacija u prostoru, od kojih su neki još uvijek nije u potpunosti razumjeti.

Komunikacija specifikacije: nondirectionality

Kovalentna i metalna obveznica ima vrlo izražen karakteristično. Za razliku od prve, metalik obveznica nije usmjeren. Šta to znači? To je, elektron oblak unutar kristala kreće sasvim slobodno unutar njega u različitim smjerovima, svaki od elektrona je u mogućnosti da se pridruže apsolutno nikakve ion u strukturi čvorova. To jest, interakcija se odvija u različitim pravcima. Dakle, oni kažu da je metalik obveznica - bez smjera.

Mehanizam kovalentna veza uključuje formiranje zajedničkih elektronskih parova, odnosno oblaka atoma preklapaju. A javlja se isključivo na određenom linija koja povezuje svojim centrima. Dakle, govorimo o pravcu takvu vezu.

saturability

Ova karakteristika odražava sposobnost atoma u ograničenom ili neograničen interakciju sa drugima. Na primjer, kovalentna i metalna obveznica na ovaj pokazatelj ponovo su suprotnosti.

Prvi je puna. Atomi su uključeni u njegovom formiranju su fiksni broj eksternih elektrona valence direktno uključeni u formiranju baze. Više nego jesti, to neće biti elektrona. Dakle, broj obveznica formirana ograničenom valence. Stoga zasićenja zbog. Zbog ove karakteristike većine jedinjenja ima konstantan kemijski sastav.

Metala i vodikove veze, s druge strane, ne-saturacionog. To je zbog mnogih slobodnih elektrona i orbitala unutar kristala. Ulogu koju je jona u kristalnu rešetku lokacija, od kojih svaki može biti atom i ponovo iona u bilo kojem trenutku.

Još jedna karakteristika metalnih obveznica - delokalizacija interni elektronski oblak. To se očituje u sposobnosti male količine elektrona dijele povezuje pluralnost metala atomskih jezgara. To je, gustina delokalizovane kako je ravnomjerno raspoređena između svih jedinica kristala.

Primjeri formiranja obveznica u metalima

Razmotrimo nekoliko specifičnih embodiments, koji ilustriraju, kao što je formirana metalik obveznica. Primjeri Sljedeće supstance:

• cink;
• aluminija;
• kalij;
• krom.

formiranje metal veza između atoma cinka: Zn ^{0 -} 2e - ↔ Zn ^2+. cink atom ima četiri nivoa energije. Free orbitale na osnovu elektronske strukture, ima 15-3 p orbitale, 4 D 5 i 7 na 4f. Elektronske strukture uključuju: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4d 4p ^{0 0 0} 4f, samo 30 elektrona atoma. To jest, dva slobodna valence negativne čestice mogu kretati unutar 15 prostrane i niko okupirali orbitale. I tako svaki atom. Rezultat - ogroman ukupni prostor koji se sastoji od praznih orbitala, a mala količina elektrona koji povezuju cijelu strukturu zajedno.

Metalni veza između atoma aluminijuma: AL ^{0 -} e - ↔ AL ^3+. Trinaest elektroni atoma aluminijuma nalazi na tri nivoa energije, oni su jasno nedostaje u izobilju. Elektronske strukture: 1s 2s ^{2 2} 2p ⁶ 3s 3p ^{1 2 0} 3d. Besplatno orbitale - 7 komada. Očigledno je da elektronski oblak će biti mala u odnosu na ukupne unutrašnje slobodnog prostora u kristalu.

Metalni obveznica hroma. Ova posebna element njihove elektronske strukture. Na kraju krajeva, za stabilizaciju pada sistema javlja kod elektrona 4s u 3D orbitalne: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3p ^{6 1 5} 4p 3d 4d ^{0 0 0} 4f. Samo 24 elektrona valenciju koji su šest godina. Oni idu u zajednički elektronski prostor na formiranje kemijskih veza. Free orbitale 15, koje je još uvijek mnogo veći nego što je potrebno da se popuni. Stoga, hrom - kao tipičan primjer metala sa odgovarajućim obveznica u molekulu.

Jedan od najaktivnijih metala koji čak reaguju sa obične vode na vatru, je kalijum. Ono što čini za takvu imovinu? Opet, u mnogim aspektima - srebrni tip obveznica. Elektroni u elementu samo 19, ali oni se nalaze čak 4 nivoa energije. To je 30 različitih orbitala podnivoa. Elektronske strukture: 1s 2s ² 2p ^{2 6 2} 3s 4s 3p ^{6 1 0} 4p 3D 4D ^{0 0 0} 4f. Samo dva valentnih elektrona s vrlo malo energije ionizacije. Free to odvojiti i otići na zajedničke elektronskom prostoru. Orbitale za pomicanje jedan atom komada 22, i.e. veoma obiman prostor za "elektronski gas".

Sličnosti i razlike sa drugim vrstama obveznica

U principu, pitanje je već gore navedeno. Može se samo generalizirati i izvući zaključak. Glavni prepoznatljiv od svih drugih vrsta komunikacije karakteristika je metalni kristali su:

• više vrsta čestica koje sudjeluju u procesu vezivanja (atoma, iona ili atoma, iona, elektrona);
• različitih prostornih geometrijskih struktura kristala.

S vodikom i jonske metal spaja zasićenja i neusmerenih. Sa kovalentne polarne - jak elektrostatički privlačnost između čestica. Odvojeno, ion - vrsta čestica u kristalnom rešetke bodova (iona). Sa kovalentno nepolarne - atoma u kristalu lokacijama.

Vrstama obveznica u metala različitih agregatnog stanja

Kao što smo gore navedeno, metalik kemijska veza, od kojih su primjeri su dati u tekstu, se formira u dva agregatna stanja metala i njihovih legura: čvrste i tečne.

Postavlja se pitanje: koji tip veze sa metalne pare? A: Kovalentna polarne i nepolarne. Kao i kod svih spojeva prisutnih u gasa. To nije pocepana i kristalne strukture se zadržava tokom dužeg zagrijavanja metala i prenijeti ga iz čvrstog u tečno komunikaciju. Međutim, kada je u pitanju prenese tečnost državi pare, kristal je uništen i metalik obveznica se pretvara u kovalentne.